第二章 第二节 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验-【创新教程】2026-2027学年高中化学必修第一册五维课堂同步复习（人教版）

化学·必修第一册 第2课时 氯气的实验室制法氯离子的检验 学业水平目标 学科核心素养 1.能利用氯元素的价态变化设计1.通过利用氯元素的价态变化设计氯气的实验室制法，以 氯气的实验室制法 培养学生宏观辨识与微观辨析的能力 2.能根据氯离子的性质设计实验 2.能根据氯离子的性质设计实验进行检验，培养学生“科学 进行氯离子检验 探究与创新意识”的化学核心素养水平 教材梳理。探新知 [基础梳理] 续表 知识点二 氯气的制法 NaCl 1.氯气的实验室制法 溶液 (1)反应原理：实验室用MnO2和浓盐酸加热 反应制取Cl2,反应的化学方程式为 NazCO3 离子方程式为 溶液 (2)实验装置 浓盐酸 2.氯离子的检验方法 (1)操作方法：向未知溶液中先加 再加 0 (2)现象：产生 ,加稀硝酸时，沉淀 NaOH溶液 (3)原理： 烧杯中NaOH溶液的作用是 (4)加入稀硝酸的目的：排除 等离子 的干扰。 知识点三 C的检验 [预习质检] 1.实验探究 判断正误，正确的画“/”，错误的画“×” (1)实验室制取CL2必须用浓盐酸，MnO2与稀 实验现象 盐酸不反应。 () 加入 加入稀 离子方程式 (2)为了减少制得的C12中HCl的含量，所以 AgNO 硝酸 加热温度不宜过高，以减少HC1的挥发。 溶液 Ag++CI- (3)MnO2与浓盐酸反应制Cl2的离子方程式： 稀盐酸 -AgCI MnO +4HCI-Mn2 +2C+CL+ 2H2O。 ·40· 第二章海水中的重要元素—钠和氯 (4)除去CL2中少量HC1气体，可用饱和食盐 (8)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，为防止 水，也可用饱和碳酸氢钠溶液。 倒吸，导气管不能伸到液面以下。( ) (5)检验氯气可用湿润的淀粉碘化钾试纸。 (9)向溶液中加入AgNO,溶液有沉淀，说明溶 ( 液中一定含CI厂。 (6)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水 (10)NaCIO中含有氯元素，故向NaCIO溶液 中的溶解度。 ( 中加入用硝酸酸化的AgNO3溶液，可产生 (7)实验室快速制取氯气可以采用高锰酸钾与 白色沉淀。 浓盐酸反应。 重难突破。释疑惑 突破点 氯气的实验室制法 (3)收集装置（Ⅲ部分） 1.反应原理 收集方法：向上排空气法。 化学方程式：MnO,十4HCI(浓)△MnCL, (4)尾气处理装置(V分) ①导气管出口要在液面以下； +Cl2个+2H2O,离子方程式：MnO2+4H ②F中盛放的试剂：一般用氢氧化钠溶液， +2C1△Mn2++2H,0+CL2个。也可以 作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。 用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾等氧化剂代 (5)验满的方法 替二氧化锰，可以不用加热。如2KMnO,十 操作 现象 结论 16HC1(浓)-=2KCI+2MnCL2+5Cl2↑ 观察到集气瓶 +8H2O. 观察法 内充满了黄绿 2.实验装置 色气体 证明已经 把湿润的淀粉-KI试 纸靠近集气瓶口 试纸变蓝 收集满 气体 把湿润的蓝色石蕊 试纸先变红后 试纸靠近集气瓶口 又褪色 汇方法导引门 设计气体制备装置的基本思路 (1)发生装置(I部分) ①特点：固体十液体口气体。 第 步 明确气体制备的原理，写出相应的化学方程式。 ②仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧 第二步 根据药品状态、反应条件，选择合适的反应装置。 瓶、分液漏斗等。 第三步 分析气体是否含有杂质，根据气体和杂质性质的 ③试剂：A中盛放浓盐酸，B中盛放二氧 差异选择除杂、净化方法。 化锰。 第四步 根据气体性质，选择收集装置，分析是否需要尾 (2)净化装置（Ⅱ部分） 气处理装置。 组成 盛放试剂 试剂的作用 ◆[典例示范] 例]某研究性学习小组为了制取、收集纯净 除去氯气中的 饱和氯化钠溶液 干燥的氯气并探究氯气的性质，他们设计了 氯化氢 如图所示的实验装置：（已知：2KI+Cl2一 浓硫酸 干燥氯气 I2+2KC1,淀粉溶液遇I2变蓝色) 41 化学·必修第一册 ◆[学以致用] 实验制备收集干燥纯净的氯气，并探究其性 一浓盐酸 质。所用仪器及药品如图所示： MnO2 d 滴有 淀粉 酚 碘化 的氢 氧 溶液 钠溶 浓硫酸 饱和食盐水饱和NaHCO,溶液 D 液 请回答下列问题： 一浓盐酸 (1)整套实验装置的连接顺序是f接 ( ),( )接()，( )接( (填各接口处的字母代号)。 (2)E装置中制取氯气的化学方程式是 (3)B装置的作用是 ;A装置中试 NaOH溶液 (1)上述实验制取氯气的离子反应方程式为 剂X是 (4)C装置中可观察到的现象是 (2)选择上述仪器制备收集干燥纯净的氯 气，并按顺序连接（填各接口处的字母）：a D装置中可观察到的现象是 i。 (3)如图所示，在A处缓慢 A- [思维建模] 解答有关气体制备题目的思 通入干燥的氯气。当打开 维流程如下： B处的弹簧夹时，C处的红 反应原理确定发生装置 布条看不到明显现象；当关 D 闭B处的弹簧夹后，C处的 除杂装置角定分析杂质 红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液可 能是 (填编号) 收集装置确定气体的性质 A.饱和NaCl溶液 B.浓NaOH溶液 C.足量AgNO3溶液 D.浓硫酸 尾气吸收装置，确定 (4)某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯 确定试剂 水进行检测，下列图像变化最不可能的是 [尝试解答] (填编号)。 氯水的pH ↑氯离子浓度(mgL 3.0 800 2.0 600 1.0 400. 0 50 100150 时间/s 200050100,0 时间/ 图1 图2 ↑氯离子的电导率(us/cm) ,氧气的体积分数% 13500 26 13300 2 [规律方法](I)稀盐酸与MnO2不反应， 13100 22 制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不 129000 50 100150 50 100150 时回间/a 时间/s 宜过高，以减少氯化氢的挥发。 图3 图4 (2)制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出， A.图1说明光照使氯水的酸性增强，新制 所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。 氯水需避光保存 (3)尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯 B.图2说明久置的氯水失去漂白能力 C.电导率是表示物质传输电流能力强弱的 气，因为澄清石灰水中Ca(OH)2含量少， 一 种测量值，图3表示氯水的电导率随 吸收不完全。 时间的变化趋势 (4)实验结束后，先使反应停止并排出装置中 D.图4说明光照时氯水中的某种成分分解 残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。 产生氧气 ·42· 第二章海水中的重要元素一钠和氯 [学科素养培育] (1)写出高锰酸钾与浓盐酸反应的离子反应 通过下列装置制备氯气，并验证氯气的 方程式： 性质。 (2)注射器内水的作用是 (3)实验结束后，通过U形管左侧的导气管 水 鲜花 通入CO2气体，作用是 高锰酸钾 淀粉碘化钾试纸 (4)可以验证氯气具有氧化性的现象是 无水氯 红纸 化钙 pH试纸 饱和氢氧 化钠溶液 随堂自测。夯基础 1.在实验室利用浓盐酸和二氧化锰制氯气，制 5.实验室用浓盐酸和MnO2制CL2,并以干燥 备装置中应使用分液漏斗而不能使用长颈 的C2为原料进行实验，装置如图所示。 漏斗，下列有关理由叙述错误的是( 浓盐酸 ) 粉 A.防止氯气扩散到空气中造成污染 B.便于控制加入盐酸的量 碱石灰 C.长颈漏斗便于添加液体 (1)装置B、C中应盛放的试剂名称分别为 D.尽量避免氯化氢挥发到空气中 ;从A装置导出的气体若不经 2.在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl, 过BC装置而直接进入D管，将对实验产生 并进行相关实验。下列收集CL2的正确装 的不良后果是 置是 (2)实验时，先点燃A处的酒精灯，让CL2充 满装置，再点燃D处酒精灯，写出D中反应 的化学方程式： (3)F装置所起的作用是 3.除杂时常利用物质间的性质差异达到目的。 (4)用石灰乳吸收氯气可制得漂粉精，写出 工业制漂粉精反应的化学方程式： 欲除去Cl2中的少量HCI气体，可选用 ( [课堂小结] A.NaOH溶液 B.饱和食盐水 厂反应原理：MO,+4H(浓)△ML,+C,◆+2H0 C.浓硫酸 D.石灰水 发生装置：固体十液体△气体 净化方法：饱和食盐水除HC1,浓硫酸除水蒸气 4.检验CI厂时所用试剂HNO3的作用是 氯气的制备 收集方法：向上排空气法、排饱和食盐水法 ( 验满试剂：湿润淀粉-碘化钾试纸、湿润蓝色石蕊试纸 -尾气处理：Cl,+2Na(OH一NaC】+NaCIO+HO A.防止CO的干扰 稀HNO,AgNO,溶液 2.CI的检验→待检液 B.防止CI厂的干扰 白色沉淀 C.生成Ag2CO3沉淀 @温馨提污 D.防止NO的干扰 学习至此，请完成配套训练 ·43·化学·必修第一册 4.(1)Cl2+2NaOH --NaCl+NaClO+H2O Cl2+ 2OH厂-CI+CIO+H2O次氯酸钠(2)2Ca (OH)2+2Cl2 =-CaCl2 +Ca (CIO)2+2H2O CaCl2, Ca(CIO)2Ca(C1O)2Ca(ClO)2次氧酸钙次氯酸 预习质检 (1)×(2)/(3)×(4)×(5)×(6)√(7)× (8)X 重难突破·释疑惑 突破点一典例示范 [例1][解析]氯气为黄绿色气体，能溶于水，溶于水 得到氯水，氩水因为溶解氯气显浅黄绿色，三个集气 瓶中只有丙颜色为浅黄绿色，所以丙中液体为水：氯 气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸与硝酸银反应生 成氯化银白色沉淀，甲和乙中，只有乙出现了白色的 沉淀而变浑浊，所以乙中液体为硝酸银溶液；氯气能 够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以 氯气被氢氧化钠吸收，溶液为无色，故甲中液体为氢 氧化钠溶液，则甲、乙、丙注入的液体分别是②①③。 [答案]A 学以致用 1.D[A.氯水滴入含有KSCN的FeCl2溶液，溶液变 红，说明Fe2+氧化为Fe3+,Cl2具有氧化性，故A 错误； B.氯水滴入含有酚酞的NaOH溶液，溶液褪色，可能 是因为氯水呈酸性或次氯酸的漂白性，故B错误； C.次氯酸具有漂白性，C2没有漂白性，故C错误； D.氯水滴入淀粉-KI溶液中，2KI十C2一KCI十I2, 说明C2具有氧化性，故D正确。] 突破点二典例示范 [例2][解析]A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,故 A错误；B.氯水中的HCO能漂白，但易分解且不易 保存、运输，所以制成固态漂白粉，故B正确；C.氯气 与烧碱反应生成NaCl、NaClO和H2O,故C错误；D. 漂白粉与浓盐酸发生反应生成氯气，氯气有毒，故D 错误。 [答案]B 学以致用 2.A[A.Ca(ClO)2具有强氧化性，则漂白粉的有效成 分是Ca(ClO),,故A正确：B.氯气与NaOH溶液反 应制备漂白液，有效成分为NaClO,故B错误；C.漂白 粉和漂白液均为混合物，故C错误：D.石灰水中氢氧 化钙的浓度小，则工业上利用氯气与石灰乳反应制备 漂白粉，故D错误。] 学科素养培育 [提示](1)CaCl2、CaCO3。漂白粉能与空气中的 CO2反应：Ca(ClO)2+CO2+H2O一CaCO3￥+ 2HCI),次氯酸易分解而失效。 (2)盐酸、澄清石灰水。 随堂自测·夯基础 1.B[化学反应中能产生白烟的现象说明有白色固体 生成，A项虽有固体产生但不是白色；C项无固体生 ·16 成，生成的氯化氢在瓶口有白雾现象；D项氢气在氧 气中燃烧生成水蒸气。] 2.D[H2在C2中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口因生成 的HCI吸收空气中的H2O形成盐酸小液滴而形成白 雾，瓶内气体颜色因C2的消耗而变浅，但不发生 爆炸。] 3.B[新制氯水成分的多样性决定了新制氯水性质上 的多重性。新制氯水中主要含有三种分子H2O、C2 HCIO和四种离子H+、C1、CIO厂、OH;新制氯水 含有H十和HCIO,蓝色石蕊试纸遇H+变红，变红后 的试纸被HCO氧化褪色；光照新制氯水，发生反应 2HCI0老黑2HC+0,+,速出的是0，而不是Cl2该 反应进行后，弱酸HCO转化为强酸HCl,密封在密 闭无色玻璃瓶中不考虑HC1挥发，溶液的酸性增强。] 4.A[漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2,在储 存过程中Ca(ClO)2会与空气中的CO2、H2O发生反 应：Ca(C1O)2+CO2+H2O-=CaCO3￥+2HClO 2HCI0老照2HC1十0，个，从而发生变质，故久置漂白 粉中会含有因变质生成的CCO3,当与浓盐酸反应 时，CaCO3则会与HCI反应生成CO2,制得的Cl2中 还含有挥发出的HC1和少量H2O,A项正确。」 5.解析：(1)Cl2有毒，储存C12的钢瓶应贴的标签为有 毒品。(3)久置氯水的成分为稀盐酸，新制氯水的成 分为Cl2、HC1、HCIO,新制氟水和稀盐酸均与AgNO3 溶液反应生成白色沉淀，均与Na2CO3溶液反应放出 CO2气体，遇酚酞溶液均无明显现象。新制氯水中加 入紫色石蕊溶液先变红后褪色，而稀盐酸中加入紫色 石蕊溶液只变红色。 答案：(1)C(2)H2+Cl2 ,点燃2HC1用试管取适量 该氯水，滴入几滴紫色石蕊试液，若溶液只变红不褪 色，证明氯水已经完全变质。 第2课时氯气的实验室制法 氯离子的检验 教材梳理·探新知 基础梳理 知识点一 1.(1)Mn0,+4HCI(浓)△MnC,+Cl,++2H,0 Mn0,十4H++2C△Mn2++C2◆+2H,0(2)吸 收多余的C2、以防污染环境 知识点二 1.产生白色沉淀沉淀不溶解产生白色沉淀沉淀 不溶解Ag++CI一AgC1↓产生白色沉淀沉淀 溶解，放出无色气体2Ag++CO号一一Ag2CO3↓ Agz COa+2H+-2Ag+CO2+H2O 2.(1)AgNO3 溶液稀HNO3(2)白色沉淀不溶解(3)Ag++C1 -AgCI (4)CO 预习质检 (1)/(2)/(3)×(4)×(5)/(6)/(7)/ (8)×(9)×(10)× 6 重难突破·释疑惑 突破点典例示范 [例][解析](I)制得的C2中含有HCI、HO(g)杂质， 先通过饱和食盐水、浓硫酸除去杂质，再利用向上排空气 法收集，最后通过淀粉碘化钾溶液探究其性质。因此实 验装置连接顺序为fabedc。. (2)E为MnO2氧化浓盐酸制取Cl2的装置，化学方程式 为：MnO2+4HC(来)△MhCb+C2++2H,O。 (3)B装置中盛装浓硫酸，作用是吸收H2O(g),千燥C2: A装置中试剂X是饱和食盐水，作用是除去HCI。 (4)C装置中氯气置换出单质碘，因此溶液变为蓝色。 [答案](1)a b e d c (2MnO,十4HCI(浓)△MnC2+C2◆+2H,0 (3)干燥C2饱和食盐水 (4)溶液变蓝色溶液红色逐渐褪去 学以致用 解析：二氧化锰和浓盐酸加热制备氯气，依次用饱和食盐 水除氯气中的氯化氢、用浓硫酸干燥氯气、用向上排空气 法收集氯气、用氢氧化钠溶液吸收氯气，防止污染。 (1)上述实验用二氧化锰和浓盐酸加热生成氯化锰、氯 气，水，反应的离子方程式为M0,十4H十2C△ Mn2++CL2↑+2H2O: (2)二氧化锰和浓盐酸加热制备氯气，用饱和食盐水除氯 气中的氯化氢，用浓硫酸干燥氯气，用向上排空气法收集 氯气，用氢氧化钠溶液吸收氯气，防止污染，制备收集干 燥纯净的氯气，仪器连接顺序：a→d→f→b→c→kj→i。 (3)当打开B处的弹簧夹时，C处的红布条看不到明显现 象，说明千燥的氯气不能使红色布条褪色：当关闭B处的 弹簧夹后，C处的红布条逐渐褪色，C2和HO反应生成 具有漂白性的HCO,从而使有色布条褪色，因此D中盛 放溶液既要能提供H2O,又不能吸收C2,NaOH和 AgNO3会和Cl2反应，浓硫酸会吸收水，不符合题意，采 用饱和NaCI溶液，既不会吸收C2,又可以提供H2O,符 合题意，故选A。 (4)A.次氯酸见光易分解为HCI和氧气，光照使氯水的 酸性增强，新制氯水需避光保存，故A正确：B.次氯酸见 光易分解为HC】和氧气，次氯酸浓度减小，氯离子浓度增 大，图2说明久置的氯水失去漂白能力，故B正确：C,次 氯酸见光易分解为HCI和氧气，弱电解质变为强电解质， 氯水的电导率增大，故C错误；D.次氯酸见光易分解为 HCI和氧气，故D正确；选C。 答案：MhO,+4H++2CI△Mn2++C2++2H,0 (2)d→f→b→c→kj (3)A (4)C 学科素养培育 [提示](1)2MnO4+16H++10C1—2Mn2++5C2 个+8H20 (2)湿润试纸和红纸 ·16 参考答案 (3)赶尽装置内的氯气，让Na(OH溶液完全吸收 (4)淀粉碘化钾试纸变蓝 随堂自测·夯基础 1.C[用分液漏斗既可以防止氯化氢气体和氯气挥发污染 环境，同时又可控制滴加盐酸的量和快慢，从而控制反应 速率，提高盐酸的利用率。] 2.C[集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧，只能进气，不能排 气，则瓶内压强增大到一定程度，可能将橡胶塞压出，A 项错误；因为C2比空气的密度大，C2应短管进，B项错 误；该装置既能收集C2,又能进行尾气处理且防倒吸，C 项正确；由于C2和NaOH反应，所以不能收集到Cl2,D 项错误。] 3.B[利用了HCI极易溶于水而C2在饱和食盐水中溶解 度很小的原理。] 4.A[检验C1加入的AgNO3溶液，能与CO号结合生成 Ag2CO3白色沉淀，千扰C的检验。] 5.解析：(1)浓盐酸具有挥发性，C2中含有HC1、H2O(g),依 次通过盛有饱和食盐水，浓硫酸的洗气瓶除去HC1、H2O (g),得到千燥的C2。HC1、H2O(g)都能与铁反应生成 H2,H2和Cl2混合在加热时会发生爆炸。 (2)铁粉与C12在点燃条件下反应生成氯化铁，化学方 程式为：2Fe十3Cl2 点w2FeC3e (3)C2有毒，污染环境，所以不能直接排放到空气中， 碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠，C2和氧化钙、氢 氧化钠能反应，所以可用碱石灰处理尾气，空气中有 水蒸气，碱石灰还能吸收水蒸气，防止空气中的水蒸 气进入E中，所以可作千燥剂。(4)C2和氢氧化钙反 应生成氯化钙、次氯酸钙和水，化学方程式为：2C2十 2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(CIO)2+2H2O. 答案：(1)饱和食盐水浓硫酸未经除去的氯化氢 和水蒸气随C2进入D中和铁能反应生成H2,H2和 C,混合会发生爆炸(2)2Fe十3C,点燃2FeCL (3)吸收多余的C12,防止污染环境，防止空气中的水 蒸气进人E中 (4)2Cl2 +2Ca(OH)2 --CaCl2 +Ca(CIO)2+2H2O 第三节物质的量 第1课时物质的量的单位—摩尔 教材梳理·探新知 基础梳理 知识点一 1.(1)一定数目粒子nmol分子原子离子 (2)长度时间千克(kg)摩尔(mol) 1)6.02×1023(2)VA mol1(3) 知识点二 1.Mg·mol厂1或g/mol相对原子质量或相对分子 质量相等n=得 预习质检 (1)×(2)×(3)/(4)/(5)×(6)×(7)×